2017-2018学年高中物理（沪科版,选修3-1）同步课件+学业分层测评+教师用书 第4章 4.4　电路中的能量转化与守恒 （3份打包）

学业分层测评(十七)　电路中的能量转化与守恒 (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．(多选)在某段电路中，其两端电压为U，通过的电流为I，通电时间为t，若该电路电阻为R，则关于电功和电热的关系，下列结论正确的是(　　) A．在任何电路中，电功UIt＝I2Rt B．在任何电路中，电功为UIt，电热为I2Rt C．在纯电阻电路中，UIt＝I2Rt D．在非纯电阻电路中，UIt≥I2Rt 【解析】　在纯电阻电路中，UIt＝I2Rt，在非纯电阻电路中，UIt>I2Rt.故A，D错误，B，C正确． 【答案】　BC 2．电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个白炽灯串联使用，电灯还和一只开关并联，然后再接到市电上(如图4­4­6所示)．下列说法中正确的是(　　) 【导学号：29682082】 图4­4­6 A．开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大 B．开关接通时，电灯熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小 C．开关断开时，电灯发光，电烙铁也通电，消耗的总功率增大，但电烙铁发热功率较小 D．开关断开时，电灯发光，可供在焊接时照明使用，消耗总功率不变 【解析】　开关接通将灯泡短路，电灯熄灭，电路中总阻值减小，由P＝知，电路的总电功率较小，电烙铁发热功率较小，C、D错. 知，电路的总电功率增大，A对，B错；开关断开时，电灯发光，电路中总阻值较大，由P＝ 【答案】　A 3．把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在同一电源上，若要产生相等的热量，则两种方法所需的时间之比t串∶t并为(　　) A．1∶1　　　　 B．2∶1 C．4∶1 D．1∶4 【解析】　串联后电阻为R1＝2r，产生的热量为Q1＝·t并，若要Q1＝Q2，所以有t串∶t并＝4∶1.·t并＝，产生的热量为Q2＝·t串；并联后电阻为R2＝·t串＝ 【答案】　C 4．如图4­4­7所示，已知电源内电阻r为2 Ω，定值电阻R0为3 Ω，滑动变阻器阻值范围为0～10 Ω.当滑动变阻器R使其阻值为R1时，在R1上获得最大功率，则R1的阻值应为(　　) 【导学号：29682083】 图4­4­7 A．2 Ω B．3 Ω C．4 Ω D．5 Ω 【解析】　将R0视为内阻，当外阻R1等于内阻(R0＋r)时，输出功率最大，即R1上的功率最大．故D正确． 【答案】　D 5.在图4­4­8所示的电路中，电源电动势为12 V，电源内阻为1.0 Ω，电路中的电阻R0为1.5 Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5 Ω.闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0 A．以下判断中正确的是(　　) 图4­4­8 A．电动机的输出功率为14 W B．电动机两端的电压为7.0 V C．电动机产生的热功率为4.0 W D．电源输出的电功率为24 W 【解析】　电动机两端的电压为U＝E－I(R0＋r)＝7 V，电动机产生的热功率为P热＝I2rM＝2 W，电动机的输出功率为P1＝UI－I2rM＝12 W，电源输出的电功率为P2＝EI－I2r＝20 W，故B正确． 【答案】　B 6. (多选)如图4­4­9所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片向b端滑动，则(　　) 图4­4­9 A．电灯L更亮，电流表的示数减小 B．定值电阻R2消耗的功率减小 C．电灯L变暗，电源的总功率减小 D．电灯L变暗，电流表的示数增大 【解析】　滑片向b端滑动，R1变大，电路中总电阻变大，根据I＝R2，I减小，IL变大，故I2变小，R2功率变小，故C、D错误，A、B正确．知I减小，电流表示数减小，根据E＝U外＋Ir知，U外变大，灯泡两端电压变大，故电灯L更亮．再根据P2＝I 【答案】　AB 7．如图4­4­10所示是一实验电路图．在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是(　　) 图4­4­10 A．路端电压变小 B．电流表的示数变大 C．电源内阻消耗的功率变小 D．电路的总电阻变大 【解析】　滑片触头由a端滑向b端的过程中，总电阻变小，D错误；干路电流变大，路端电压变小，A正确；内阻消耗功率变大，C错误；定值电阻R3上电压降低，电流表示数变小，B错误． 【答案】　A 8．如图4­4­11，电路中三个电阻R1、R2和R3的阻值分别为R、2R和4R.当电键S1断开、S2闭合时，电源输出功率为P0；当S1闭合、S2断开时，电源输出功率也为P0.则电源电动势为________；当S1、S2都断开时，电源的总功率为________． 图4­4­11 【解析】　S1断开，S2闭合时：P0＝()2·R； S1闭合、S2断开时：P0＝()2·4R； 联立得：r＝2R，E＝3， 当S1、S2都断开时，P＝＝P0.＝ 【答案】　3　P0 [能力提升]